DE4312140A1

DE4312140A1 - Fastening element with anchor bolt and expanding wedge

Info

Publication number: DE4312140A1
Application number: DE4312140A
Authority: DE
Inventors: Armin Herb
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1994-10-20
Also published as: EP0620374A1; EP0620374B1; DE59400039D1; ATE130077T1

Abstract

The fastening element comprises an anchor bolt (1) and an expansion wedge (2), which is provided, in a first end region (6), with a flange-like attachment part (5) for absorbing loads, which attachment part exhibits a through-passage bore (3) for the expansion wedge (2). Arranged in a second end region (7), of the anchor bolt (1), located opposite the first end region (6) is a wedge surface (4) which, towards the free end of the second end region (7), comes closer to the peripheral contour of the anchor bolt (1). In order to expand the fastening element in a prefabricated receiving bore, the expansion wedge (2) is displaced axially with respect to the wedge surface (4) arranged on the anchor bolt (1). In order, before the expansion, to achieve automatic retention of the fastening element in receiving bores, the expansion wedge (2) is designed in the form of an arc, with the result that it bears on the anchor bolt (1) only in the first end region (6) and in the second end region (7). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit Ankerbolzen und Spreizkeil, wobei der Ankerbolzen in einem ersten Endbereich mit einem als Flansch ausgebildeten Angriffsteil zur Lastaufnahme versehen ist, der eine Durchgangsbohrung für den Spreizkeil aufweist sowie in einem dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereich eine Keilfläche besitzt, die sich zum freien Ende des zweiten Endbereiches hin der Umfangs kontur des Ankerbolzens nähert und entlang welcher der Spreizkeil zur Verspreizung verschiebbar ist und der Spreizkeil in ungespreiztem Zustand des Befestigungselemen tes mit der Wandung der Durchgangsbohrung des Angriffsteils in Verbindung steht.The invention relates to a fastener with anchor bolts and expanding wedge, the Anchor bolt in a first end region with an engagement part designed as a flange is provided for load bearing, which has a through hole for the expansion wedge and in a second end region opposite the first end region Has wedge surface that extends towards the free end of the second end region of the circumference contour of the anchor bolt approaches and along which the expansion wedge for expansion is displaceable and the expansion wedge in the unexpanded state of the fastening elements tes with the wall of the through hole of the attack part in connection.

Befestigungselemente der in Rede stehenden Art dienen insbesondere dem Abhängen von Zwischendecken, Verkleidungen, Gerüsten, Rohren, Leitungen und dergleichen. Da diese Befestigungselemente in großen Stückzahlen Anwendung finden, wird daran ins besondere die Forderung gestellt, daß sie wirtschaftlich herstellbar sind und unter ge ringstem Zeitaufwand und ohne besonderen Aufwand hinsichtlich Werkzeug gesetzt werden können. Die Befestigungselemente sind derart aufgebaut, daß ein Teil als An kerbolzen ausgebildet ist, welcher der Aufnahme der abzuhängenden Last dient. Entlang einer am Ankerbolzen angeordneten Keilfläche läßt sich bei den bekannten Befe stigungselementen ein Spreizkeil verschieben. Nach Erzeugen einer Verspreizung sitzt das Befestigungselement in einer vorbereiteten Aufnahmebohrung, beispielsweise in einer Decke fest. Erfolgt ein Kraftangriff an dem Ankerbolzen durch die abzuhängende Last, so erfolgt zudem eine Nachspreizung des Befestigungselementes.Fasteners of the type in question are used in particular for hanging of false ceilings, cladding, scaffolding, pipes, lines and the like. There these fasteners are used in large quantities, it is ins special the requirement that they are economically producible and under ge in the least amount of time and without any special tool effort can be. The fasteners are constructed such that a part as an notch bolt is formed, which serves to accommodate the load to be suspended. Along a wedge surface arranged on the anchor bolt can be used in the known Befe Move an expansion wedge. After creating a spread sits the fastener in a prepared receiving bore, for example in a blanket. If a force is applied to the anchor bolt by the one to be suspended Load, the fastening element is also expanded.

Aus der EU-PS 0 283 720 ist ein Befestigungselement bekannt, welches aus einem An kerbolzen und einem Spreizkeil besteht. Der Ankerbolzen besitzt eine Keilfläche, entlang welcher der Spreizkeil beim Verspreizen des Befestigungselementes axial verschiebbar ist und ein flanschartiges Angriffsteil mit einer Durchgangsöffnung, in welcher der Spreiz keil geführt ist. Der Spreizkeil weist zwei Vorsprünge auf, die bei der Vormontage des Befestigungselementes, d. h. beim Zusammenfügen von Ankerbolzen und Spreizkeil der Verklemmung des Spreizkeils gegenüber dem Ankerbolzen innerhalb der Durchgangs öffnung im flanschartigen Angriffsteil des Befestigungselementes dienen. Die Vor sprünge überragen vor der Vormontage die Wandung der Durchgangsöffnung im flanschartigen Angriffsteil wenigstens teilweise radial und erfahren bei der Vormontage des Spreizkeils im Rahmen der Verklemmung an dem Ankerbolzen eine geringfügige Verformung, wenn die Vorsprünge in Setzrichtung des Befestigungselementes mit der Wandung der Durchgangsbohrung des flanschartigen Angriffsteiles in Kontakt kommen. Dabei kann der Spreizkeil derartig abkippen, daß das setzrichtungsseitige Ende des Spreizkeiles vom Ankerbolzen abhebt und die Außenkontur des Ankerbolzens radial überragend vom Ankerbolzen absteht. Ein derartig vormontiertes Befestigungselement kann aufgrund des abgehobenen Spreizkeiles nicht in eine vorbereitete Aufnahmeboh rung eingesetzt werden, die auf den Durchmesser des Ankerbolzens abgestimmt ist.A fastening element is known from EU-PS 0 283 720, which consists of an notched bolt and an expansion wedge. The anchor bolt has a wedge surface along which the expansion wedge is axially displaceable when the fastening element is spread is and a flange-like engagement part with a through opening in which the spread wedge is guided. The expansion wedge has two projections, which are in the pre-assembly of the Fastener, d. H. when joining anchor bolt and expanding wedge Jamming of the expansion wedge against the anchor bolt within the passage Serve opening in the flange-like engagement part of the fastener. The before jumps protrude beyond the wall of the through opening in the flange-like engagement part at least partially radially and experienced during pre-assembly of the expansion wedge in the context of the jamming on the anchor bolt a slight Deformation when the projections in the setting direction of the fastener with the Wall of the through hole of the flange-like engagement part come into contact. The expansion wedge can tilt in such a way that the setting direction end of the The wedge lifts off the anchor bolt and the outer contour of the anchor bolt radially protrudes from the anchor bolt. Such a pre-assembled fastener can not be placed in a prepared mounting hole due to the raised wedge tion that is matched to the diameter of the anchor bolt.

Ein weiterer Nachteil bei diesem bekannten Befestigungselement besteht darin, daß speziell bei der Montage in Aufnahmebohrungen an Decken ein selbsttätiges Halten die ses Befestigungselementes in der Aufnahmebohrung nicht gewährleistet ist. Der Anwen der muß folglich bis zum Ende des Spreizvorganges darauf achten, daß das Befesti gungselement richtig in der Aufnahmebohrung sitzt.Another disadvantage of this known fastener is that especially when mounting in mounting holes on ceilings ses fastener is not guaranteed in the mounting hole. The user consequently, until the end of the spreading process, make sure that the fastening element is properly seated in the mounting hole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der vorstehend ge nannten Art zu schaffen, bei dem einerseits das setzrichtungsseitige Ende des vormontierten Spreizkeiles die Außenkontur des Ankerbolzens nicht überragt und andererseits ein selbsttätiges Halten des nicht verspreizten Befestigungselementes in einer senkrecht nach unten offenen Aufnahmebohrung in einer Decke gewährleistet ist.The invention has for its object a fastener of the ge above to create named type, in which on the one hand the setting direction end of the pre-assembled expanding wedge does not protrude beyond the outer contour of the anchor bolt and on the other hand, an automatic holding of the non-spread fastener in a mounting hole in a ceiling that is open vertically downwards is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Spreizkeil in Längsrichtung der art bogenförmig ausgebildet ist, daß er im ungespreizten Zustand nur am ersten Endbereich und am zweiten Endbereich des Ankerbolzens anliegt.According to the invention this is achieved in that the expanding wedge in the longitudinal direction of the Art is arch-shaped that he is only in the unexpanded state on the first End region and abuts the second end region of the anchor bolt.

Bei der Vormontage wird der Spreizkeil entlang des Ankerbolzens verschoben. Dabei gleitet der setzrichtungsseitige Bereich des Spreizkeiles wenigstens teilweise entlang der Keilfläche des Ankerbolzens. In dieser ungespreizten Position erfolgt eine Festlegung des Spreizkeiles gegenüber dem Ankerbolzen über den Flansch, wobei der setzrich tungsseitige Bereich des Spreizkeiles an der Keilfläche des Ankerbolzens anliegt.During pre-assembly, the expansion wedge is moved along the anchor bolt. Here the setting direction side of the expanding wedge slides at least partially along the Wedge surface of the anchor bolt. A determination is made in this non-spread position of the expansion wedge against the anchor bolt over the flange, the setting rich tion-side area of the expansion wedge rests on the wedge surface of the anchor bolt.

Beim Einsetzen des erfindungsgemäßen Befestigungselementes in eine Aufnahmeboh rung, die auf den Durchmesser des Ankerbolzens abgestimmt ist, erfolgt eine Rückverformung des bogenförmigen Spreizkeiles. Dabei entsteht eine in radialer Richtung wirkende Vorspannkraft, durch die das Befestigungselement in der Aufnahmebohrung hält. Auf diese Weise wird bei der Montage an Decken ein Herausfallen des eingesetzten, ungespreizten Befestigungselementes aus der Aufnahmebohrung verhindert.When inserting the fastener according to the invention into a receiving hole tion, which is matched to the diameter of the anchor bolt, takes place Reshaping of the arched wedge. This creates a radial Direction acting preload through which the fastener in the Location hole holds. This way, when mounting on ceilings Falling out of the used, unspread fastener from the Mounting hole prevented.

Die Stärke der Vorspannkraft, die mit dem Spreizkeil erzeugt wird, ist abhängig von der Länge, über die sich die bogenförmige Ausbildung des Spreizkeiles erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die bogenförmige Ausbildung wenigstens über die halbe Länge des Spreizkeils. Je kürzer die bogenförmige Ausbildung des Spreizkeils ist, umso größer ist die Vorspannkraft, die vom Spreizkeil erzeugt wird.The strength of the preload force that is generated with the expansion wedge depends on the Length over which the arcuate configuration of the expanding wedge extends. The arcuate configuration preferably extends at least over half Length of the expanding wedge. The shorter the arcuate design of the expansion wedge, the more the preload force generated by the expanding wedge is greater.

Die Vorspannkraft hängt ebenfalls davon ab, wie stark der Spreizkeil gebogen ist. Zweckmäßigerweise beträgt das durch die bogenförmige Ausbildung entstandene größte Spiel zwischen Ankerbolzen und Spreizkeil 0,2 bis 1,5 mm. Je größer das Spiel ist, umso größer ist die Vorspannkraft in genau gefertigten Aufnahmebohrungen und umso besser hält das Befestigungselement selbständig in Aufnahmebohrungen, die den Solldurchmesser geringfügig überschreiten.The pretensioning force also depends on how much the expansion wedge is bent. Expediently, this is the result of the arcuate configuration greatest play between anchor bolt and expansion wedge 0.2 to 1.5 mm. The bigger the game is, the greater the prestressing force in precisely manufactured mounting bores and the better holds the fastener independently in mounting holes that the Slightly exceed the nominal diameter.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated by drawings that show an embodiment, explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Befestigungselement; Fig. 1 shows an inventive fastener;

Fig. 2 das Befestigungselement gemäß Fig. 1 im ungespreizten Zustand in einer Aufnahmebohrung; FIG. 2 shows the fastening element according to FIG. 1 in the open state in a receiving bore;

Fig. 3 das erfindungsgemäße Befestigungselement im gespreizten Zustand. Fig. 3 shows the fastener according to the invention in the spread state.

Das in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Befestigungselement besteht aus einem Anker bolzen 1 und einem Spreizkeil 2. Der Ankerbolzen 1 weist in einem rückwärtigen ersten Endbereich 6 ein flanschartiges Angriffsteil 5 mit einer Durchgangsöffnung 3 auf, welche der Aufnahme und Führung des gegenüber dem Ankerbolzen 1 verschiebbaren Spreiz keils 2 dient. In einem, dem ersten Endbereich 6 gegenüberliegenden setzrichtungsseiti gen, zweiten Endbereich 7 ist der Ankerbolzen 1 mit einer Keilfläche 4 versehen, die sich zum freien Ende des zweiten Endbereiches 7 hin der Umfangskontur des Ankerbolzens 1 nähert. Der Spreizkeil 2 weist einen teilweise halbrund ausgebildeten Querschnitt auf. Zum setzrichtungsseitigen Ende hin verjüngt sich der Spreizkeil 2 zur Außenkontur hin. The fastening element shown in Figs. 1, 2 and 3 consists of an anchor bolt and an expansion wedge 1 2. The anchor bolt 1 has in a rear first end region 6 a flange-like engagement part 5 with a through opening 3 , which serves to receive and guide the wedge 2 , which is displaceable relative to the anchor bolt 1 . In a, the first end region 6 opposite setzrichtsseiti gene, second end region 7 , the anchor bolt 1 is provided with a wedge surface 4 which approaches the peripheral contour of the anchor bolt 1 towards the free end of the second end region 7 . The expansion wedge 2 has a partially semicircular cross section. The wedge 2 tapers towards the outer contour toward the end in the setting direction.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist der Spreizkeil 2 in Längsrichtung derart bogenförmig ausgebildet, daß der Spreizkeil 2 im ungespreizten Zustand nur am ersten Endbereich 6 und im zweiten Endbereich 7 am Ankerbolzen 1 anliegt. Das in Fig. 1 dargestellte Befestigungselement entspricht dem vormontierten Zustand. Der Spreizkeil 2 ragt durch eine Durchgangsöffnung 3 im flanschartigen Angriffsteil 5 und wird im flanschartigen Angriffsteil 5 festgehalten.As shown in FIG. 1, the expanding wedge 2 is arcuate in the longitudinal direction in such a way that the expanding wedge 2 only bears on the first end region 6 and in the second end region 7 on the anchor bolt 1 . The fastener shown in Fig. 1 corresponds to the preassembled state. The expanding wedge 2 projects through a through opening 3 in the flange-like engagement part 5 and is held in the flange-like engagement part 5 .

Der Spreizkeil 2 ist mit einem Scherbereich 12 versehen, der beim Setzvorgang ein Nachrücken des rückwärtigen Bereiches des Spreizkeiles 2 in Setzrichtung ermöglicht, so daß das rückwärtige Ende 8 des Spreizkeiles 2 gegenüber dem flanschartigen Angriffsteil 5 oberflächenbündig gesetzt werden kann.The expansion wedge 2 is provided with a shear area 12 , which allows the rear area of the expansion wedge 2 to move upward in the setting direction during the setting process, so that the rear end 8 of the expansion wedge 2 can be set flush with the flange-like engagement part 5 .

Die Fig. 2 zeigt das vormontierte, ungespreizte Befestigungselement in einer vorbereite ten Aufnahmebohrung 13 eines Aufnahmewerkstoffes 10. Zwischen der setzrichtungs seitigen Fläche des flanschartigen Angriffsteiles 5 und der Oberfläche 11 des Aufnah mewerkstoffes 10 befindet sich ein Bauteil 9. Die vorbereitete Aufnahmebohrung 13 weist einen Durchmesser auf der im wesentlichen der Außenkontur des Ankerbolzens 1 entspricht. Der bogenförmig ausgebildete Spreizkeil 2 liegt unter Vorspannung an der Wandung der Aufnahmebohrung 13 an. Das Befestigungselement ist derartig zusam mengedrückt, daß die bogenförmige Ausbildung nicht mehr existiert. Die Querschnitte des Ankerbolzens 1 und des Spreizkeiles 2 ergänzen sich zu einem kreisrunden Quer schnitt. Fig. 2 shows the preassembled, unspread fastener in a prepared th receiving bore 13 of a receiving material 10th A component 9 is located between the setting direction side surface of the flange-like engagement part 5 and the surface 11 of the receiving material 10 . The prepared receiving bore 13 has a diameter which essentially corresponds to the outer contour of the anchor bolt 1 . The arched expansion wedge 2 rests under prestress on the wall of the receiving bore 13 . The fastener is squeezed together in such a way that the arcuate formation no longer exists. The cross sections of the anchor bolt 1 and the expansion wedge 2 complement each other to form a circular cross section.

Die Fig. 3 zeigt das Befestigungselement nach dem Spreizvorgang. Das Verspreizen des Befestigungselementes in der Aufnahmebohrung 13 kann beispielsweise unter Zuhilfe nahme eines nicht dargestellten Schlagwerkzeuges in Form eines Hammers erfolgen, mit dem auf das rückwärtige Ende 8 des Spreizkeils 2 geschlagen wird, bis das rückwärtige Ende 8 gegenüber der Stirnseite des flanschartigen Angriffsteiles 5 im ersten Endbereich 6 des Ankerbolzens 1 oberflächenbündig ausgerichtet ist. Die bündige Ausrichtung der rückwärtigen Stirnfläche 8 des Spreizkeiles 2 gegenüber dem ersten Endbereich 6 des Ankerbolzens 1 ist ein Maß dafür, daß der Spreizvorgang des Befestigungselementes korrekt ausgeführt worden ist. Durch das Angreifen einer Last am Bauteil 9 wird eine Nachspreizung des Befestigungselementes erreicht. Fig. 3 shows the fastener after the expansion process. The expansion of the fastener in the receiving bore 13 can be done, for example, with the help of a striking tool, not shown, in the form of a hammer, with which is struck on the rear end 8 of the expanding wedge 2 until the rear end 8 opposite the end face of the flange-like engagement part 5 in the first End region 6 of the anchor bolt 1 is aligned flush with the surface. The flush alignment of the rear end face 8 of the expansion wedge 2 with respect to the first end region 6 of the anchor bolt 1 is a measure of the fact that the expansion process of the fastening element has been carried out correctly. By gripping a load on component 9 , the fastening element is expanded.

Claims

1. Fastening element with anchor bolt ( 1 ) and expansion wedge ( 2 ), the anchor bolt ( 1 ) being provided in a first end region ( 6 ) with a flange-like engagement part ( 5 ) for load absorption, which has a through hole ( 3 ) for the expansion wedge ( 2 ) and in a second end region ( 7 ) opposite the first end region ( 6 ) has a wedge surface ( 4 ) which approaches the peripheral contour of the anchor bolt ( 1 ) towards the free end of the second end region ( 7 ) and along which the expansion wedge ( 2 ) is displaceable for expansion and the expansion wedge ( 2 ) is in the non-expanded state of the fastening element with the wall of the through hole ( 3 ) of the flange-like engagement part ( 5 ) in connection, characterized in that the expansion wedge ( 2 ) is formed in the longitudinal direction in such an arc is that it is only in contact with the first end region ( 6 ) and the second end region ( 7 ) of the anchor bolt ( 1 ) in the unspread state.

2. The fastener of claim 1, characterized in that the bo genförmige formation of the expanding wedge (2) extends at least over half the length of the expanding wedge (2).

3. Fastening element according to claim 1, characterized in that the greatest play (S) between the anchor bolt ( 1 ) and expansion wedge ( 2 ) resulting from the arcuate configuration is 0.2 to 1.5 mm.